MECANISMOS DE INTERAÇÃO ANTAGÔNICA

Compreender as modalidades da ação dos antagonistas, entre leveduras, ajudará não somente na melhoria de seu desempenho, resultando do realce de sua eficácia como agentes do biocontrole, mas também no desenvolvimento dos critérios para a seleção rápida de agentes de biocontrole (El-Ghaouth et al., 1998; Spadoro, 2003 e El-Tarabily & Sivasithamparam, 2006).

A atuação dos fungos e das leveduras no controle de doenças ocorre interrompendo algum estágio da doença ou do ciclo de vida do patógeno e isto é conseguido através de diversos mecanismos diferentes. Estes agentes biológicos do controle podem atuar na prevenção da infecção, redução na colonização de tecidos do hospedeiro, ou na redução da esporulação ou a sobrevivência do patógeno, podendo proporcionar diferentes níveis de controle da doença (Punja & Utkhede, 2003).

O mecanismo pelo qual o agente de biocontrole inibe o patógeno alvo geralmente não é facilmente compreendido, porque é extremamente difícil montar experimentos que isolem todos os mecanismos possíveis no complexo ambiente do biocontrole. Para a maioria de organismos de biocontrole são atribuídas diversas modalidades da ação e um único mecanismo dificilmente é responsável por um efeito integral de biocontrole (Janisiewicz & Korsten, 2002 e Gerhardson, 2002).

Embora em determinados casos como para a bactéria Bacillus thuringiensis produzindo a toxina de BT se tenha um conhecimento detalhado da modalidade da ação, este não é o caso da maioria dos agentes microbianos de biocontrole. É geralmente raro que somente um mecanismo opere sozinho em suprimir uma praga ou uma doença. Um agente bem sucedido de biocontrole é equipado geralmente com diversos caracteres, que agem

freqüentemente em conjunto, e pode também ser crucial para o resultado final. Provavelmente, poucos organismos exerçam um único mecanismo antagônico. A possibilidade de um antagonista interferir nos processos vitais dos fitopatógenos através mais de um mecanismo se constitui em uma característica muito desejável, pois as chances de sucesso do controle biológico serão aumentadas e as chances do patógeno adquirir resistência ao agente serão diminuídas. Além disso, os mecanismos não são mutuamente exclusivos ou excludentes, pois sua importância relativa pode variar com as condições ambientais e estado de desenvolvimento do agente biocontrolador e do fitopatógeno (Gerhardson, 2002).

A multiplicidade de modos de ação das leveduras aumenta a possibilidade e ação sobre o conjunto de patógenos que ataca uma cultura, bem como a associação entre leveduras pode complementar seu espectro de ação. Testando misturas com combinação de linhagens de leveduras, com diferentes modos de ação e com diferentes capacidades antagonistas contra os patógenos de maçã Penicillium expansum e Botrytis cinerea, Calvo et al. (2003) observaram sinergismo na ação desses agentes de biocontrole.

Durante os últimos 20 anos, diversos agentes biológicos de controle foram investigados extensamente para o uso contra patógenos em culturas diferentes. Muitos mecanismos biológicos de controle foram sugeridos incluindo a antibiose, a competição por nutrientes e espaço, produção de enzimas que degradam parede celular como -1,3- glucanase e quitinase, produção de metabólitos solúveis e voláteis antifúngicos, indução da resistência do hospedeiro e micoparasitismo (Filonow, 1998; Janisiewicz et al., 2000; Castoria et al., 2001; Masih & Paul, 2002; Spadaro, 2003 e El-Tarabily & Sivasithamparam, 2006).

PARASITISMO

O parasitismo ou hiperparasitismo diz respeito à capacidade de um microrganismo atacar diretamente outro microrganismo, por exemplo, penetrando e colonizando hifas e estruturas de reprodução e sobrevivência de um fungo patogênico em potencial, absorvendo os nutrientes disponíveis (Pal & Gardener, 2006). O primeiro relato foi realizado na década de 1930. A maioria das observações foi feita in vitro ou em tecidos de planta destacados sob circunstâncias controladas, no entanto, os resultados positivos têm sido testados em culturas sob condições de casa de vegetação e de campo e alguns destes agentes se mostraram efetivos em reduzir o desenvolvimento da doença e devem ser agora produtos registrados (Punja & Utkhede, 2003).

Os fungos mais extensamente estudados e mais promissores como agente de biocontrole com ação por parasitismo são diferentes espécies de Trichoderma.

Trichoderma spp. foi estudado e mostrou-se efetivo contra B. cinerea em folhas de morango, Alternaria alternata em folhas de figo e em fruto de caqui, B. cinerea e

Penicillium expansum em frutos de maçã (Batta, 2007), contra Monilinia fructigena em frutos pêssego e ameixa (Hong et al., 1998), e contra Rosellinia spp. em cacau (Theobroma

cacao) (Garcia et al., 2003). Trichoderma também foi efetivo reduzindo as lesões provocadas por Rhizopus stolonifer em maçã, pêra, pêssego e morango, e provocadas por B. cinerea em uva, pêra, morango e kiwi, e por Penicillium expansum em uva, pêra e kiwi (Elad, 1994 e Batta, 2007).

O parasitismo também é bem caracterizado com um dos modos de ação principal

SISTEMAS DE PRODUÇÃO AGROPECUÁRIA

de outras espécies de fungos antagonistas. Realizando um estudo ultra-estrutural no micoparasitismo de Gliocladium roseum sobre B. cinerea, Li et al. (2002) constataram que a infecção dos conídios e das hifas de B. cinerea ocorreu com a penetração direta por pontas das hifas de G. roseum. Observações microscópicas indicaram lesões e rupturas das paredes das células do hospedeiro nos locais da penetração. Os conídios e as hifas de B.

cinerea parasitadas e com presença das hifas de G. roseum demonstravam sinais da desintegração citoplasmática.

O parasitismo foi sugerido também como um mecanismo de ação antagônica de leveduras por Wisniewski et al. (1991) citados por Druvefors (2004), que reportaram a ação inibitória de Pichia guilliermondii sobre B. cinerea associado a forte aderência da levedura ao micélio do fungo.

A capacidade antagonista de muitas leveduras está associada a secreção das enzimas líticas glucanase e quitinase, as quais difundidas no meio têm atividade antifúngica despolimerizando a parede da célula fúngica e levando-a ao colapso (Castoria et al., 1997).

Evidências fotográficas apresentadas em determinados estudos mostram colônias da levedura próximas às hifas dos patógenos fúngico, indicando a atração destas leveduras às superfícies da hifa (hifasfera) ou aos agregados dos micélios onde poderiam se esperar a ocorrência significativa de exsudados ou vazamentos dos fungos filamentosos patogênicos. Esta observação sugere a existência de atração química de células da levedura para as hifas dos patógenos fúngicos agregados em superfícies das frutas, das folhas ou das raízes (Castoria et al., 1997 e El-Tarabily & Sivasithamparam, 2006).

A levedura Candida famata inibiu em até 100% a manifestação da doença em frutos de laranja feridos artificialmente e inoculados com Penicillium digitatum (Arras, 1996). A análise por microscopia eletrônica revelou uma rápida colonização do ferimento por parte da levedura indicando a competição como um dos modos de ação do antagonista, contudo, o autor também observou a colonização intensa das hifas do patógenos pela levedura e a indução da produção das fitoalexinas scoparone e scopoletina nos frutos inoculados com o antagonista sozinho, como também junto com o patógeno.

Castoria et al. (1997) estudando o mecanismo de ação antagônica das leveduras

Rhodotorula glutinis (isolado LS-11) e Cryptococcus laurentii (isolado LS-28) sobre fungos fitopatogênicos excluíram a possibilidade de ação por antibiose e atribuíram à competição por nutrientes o principal mecanismo de ação das leveduras, contudo, os autores observaram e registraram por fotografia a interação direta de R. glutinis com hifas de B. Cinerea, sugerindo que o parasitismo é parte importante nesta interação.

Rotem et al. (1999), observaram a ação por parasitismo de Ampelomyces

quisqualis sobre Sphaerotheca fusca agente causal do oídio associada a níveis elevados de atividade extracelular de exo-â-1,3-glucanase na cultura, sendo que o filtrado da cultura do antagonista degradou a parede celular do patógeno.

Estudando o modo de ação das leveduras epifíticas Candida guilliermondii linhagem 101 e US7 e C. oleophila linhagem I-182 sobre B. Cinerea, Saligkarias et al. (2002) observaram que a ação antagônica destas leveduras estava associada a aderência de suas células às hifas do patógeno e à secreção das enzimas -1,3-glucanase e quitinase in

vitro, não tendo sido observada indução da produção de fitoalexinas em folhas de tomate por parte do antagonista, e sim por parte de patógeno, que em conseqüência disto teve seu

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desenvolvimento afetado.